Řízení spotřeby

[xmasin]

Vzhledem k plánovanému povolení malých FVE na domech s možností přetoku do DS jsem začal řešit malou FVE. Koncept je v podstatě jasný, pole cca 1800 Wp k tomu ongrid střídač a řízení spotřeby dle výroby FVE. Mám stálou spotřebu cca 170W, která bude přepojena na jednu fázi, na které bude FVE a přebytky bych chtěl posílat do bojleru, který už mám. Když jsem procházel aktuální možnosti řízení spotřeby (Watrouter a GreenBono) tak se mně nelíbí, že elektroměr zastaví "virtuálně" - tj. při menším výkonu z FVE jednu půlvlnu vezmou z DS a druhou do DS pustí, případně posílají do DS "bordel" v podobě vyšších harmonických při použití spínání mimo nulu. Proto přemýšlím nad inteligentnější regulací i za cenu nějakých ztrát. Jedinné co mě napadlo je buď použít zdroj konstatního proudu a měnit jeho napětí dle výkonu FVE a tím i výkon nebo naopak použít zdroj konstatního napětí a limitovat proud. Neměl by někdo lepší nápad?

[ota]

Výborný nápad. Když jsem onehdy řešil připojení malého ongridu 200W, zjistil jsem, že se mu dá jednoduše regulovat výkon vstupním výkonem. Pokud by někdo dokázal vybastlit proudový zdroj, který by byl řízen proudem odebíraným z DS - např řízení výstupu z proudového trafa, bylo by to ono.

[xmasin]

Výborný nápad. Když jsem onehdy řešil připojení malého ongridu 200W, zjistil jsem, že se mu dá jednoduše regulovat výkon vstupním výkonem. Pokud by někdo dokázal vybastlit proudový zdroj, který by byl řízen proudem odebíraným z DS - např řízení výstupu z proudového trafa, bylo by to ono.

Já jsem měl na mysli řízení pomocí nějakého PLC s výstupem 0 - 10V, které by sbíralo v cca 5 vteřinových intervalech data o výkonu FVE, spotřebě nebo dodávce z/do DS a podle toho by upravovalo spotřebu bojleru, případně by asi šlo místo elektroměrů a komunikace se střídačem přivést do PLC senzory proudu z DS a z FVE a řídit to podle toho možná s malou rezervou na straně DS tak, aby byl odběr z DS třeba 10W. Teď ještě vymyslet ten zdroj, klidně může být stejnosměrný, spirála bojleru si s tím poradí (termostat asi hůře, ale to jde vyřešit).

[Kostěj]

...které by sbíralo v cca 5 vteřinových intervalech data o výkonu FVE, spotřebě nebo dodávce z/do DS a podle toho by upravovalo spotřebu bojleru...

Sledujte někdy žehličku. Sepne termostat, odběr 1500W. Nahřeje se na nastavenou teplotu a termostat vypne. Odběr klesne na nulu. Po cca 15 sekundách žehlení žehlička vychladne natolik, že termostat opět na 10 sekund sepne. To se neustále opakuje. Pokud Vaše regulační smyčka bude snímat každých 5 sekund, budete střídavě dodávat 1.5KW, střídavě odebírat 1.5kW a mezitím budete občas na nule. Pokud bude Váš elektroměr stejný jako můj, dodávku i odběr vám to sečte a obojí zaplatíte jako odběr. Pak už ty harmonické od spínání mimo nulu nevypadají tak ošklivě.
Kdysi jsem uvažoval o dvou suchých topných tělesech, každé se třemi spirálami: 1000W, 500W, 250W;125W,60W,30W. To vše spínané v nule nějakým regulátorem se šesti výstupy přes optočlen. Mohlo by to mít regulační zpoždění jednu půlvlnu a přesnost do 30W. Ale neměl jsem chuť do vlastního vývoje a tak jsem skončil u GreenBona.

[xmasin]

Sledujte někdy žehličku. Sepne termostat, odběr 1500W. Nahřeje se na nastavenou teplotu a termostat vypne. Odběr klesne na nulu. Po cca 15 sekundách žehlení žehlička vychladne natolik, že termostat opět na 10 sekund sepne. To se neustále opakuje. Pokud Vaše regulační smyčka bude snímat každých 5 sekund, budete střídavě dodávat 1.5KW, střídavě odebírat 1.5kW a mezitím budete občas na nule. Pokud bude Váš elektroměr stejný jako můj, dodávku i odběr vám to sečte a obojí zaplatíte jako odběr. Pak už ty harmonické od spínání mimo nulu nevypadají tak ošklivě.
Ale neměl jsem chuť do vlastního vývoje a tak jsem skončil u GreenBona.

Na změnu odběru samozřejmě regulace reagovat bude, od toho je a co se týče elektroměru tak počítám s tím, že FVE budu mít oficiálně přihlášenou, takže budu mít čtyřkvadrantní elektroměr. Mně jde o to, abych zbytečně nic nepouštěl do sítě a zároveň ji neovlivňoval kdejakým bordelem. Ono se stačí podívat osciloskopem co v síti je už teď.

[tomas]

Proto přemýšlím nad inteligentnější regulací i za cenu nějakých ztrát. Jedinné co mě napadlo je buď použít zdroj konstatního proudu a měnit jeho napětí dle výkonu FVE a tím i výkon nebo naopak použít zdroj konstatního napětí a limitovat proud. Neměl by někdo lepší nápad?

A konkrétní technické provedení toho zdroje? Ono už pro síť je většinou problém i samotný usměrňovač.
Ale prý takové zařízení existuje které odebírá v každém bodě sinusovky stejnou hodnotu nadbytečného výkonu o kterou ji navýšila elektrárna. To zařízení stojí zhruba stejně jako on-grid střídač. Vlastně je to skoro stejné zařízení jen pracuje naopak (rekuperační střídač). Potom už je to jen otázka rychlosti regulace jak rychle dokáže vyhodnotit a zareagovat na vypnutí nebo zapnutí spotřebiče nebo změny výkonu elektrárny.

[abrams]

Proto přemýšlím nad inteligentnější regulací i za cenu nějakých ztrát. Jedinné co mě napadlo je buď použít zdroj konstatního proudu a měnit jeho napětí dle výkonu FVE a tím i výkon nebo naopak použít zdroj konstatního napětí a limitovat proud. Neměl by někdo lepší nápad?

A konkrétní technické provedení toho zdroje? Ono už pro síť je většinou problém i samotný usměrňovač.
Ale prý takové zařízení existuje které odebírá v každém bodě sinusovky stejnou hodnotu nadbytečného výkonu o kterou ji navýšila elektrárna. To zařízení stojí zhruba stejně jako on-grid střídač. Vlastně je to skoro stejné zařízení jen pracuje naopak (rekuperační střídač). Potom už je to jen otázka rychlosti regulace jak rychle dokáže vyhodnotit a zareagovat na vypnutí nebo zapnutí spotřebiče nebo změny výkonu elektrárny.

Zdravím ,

... hmmm , takže DC z panelů teče do první škatule , z ní leze maximální AC výkon do baráku , vedle by byla druhá škatule odebírající nadbytečnou AC el. měnící ji na DC pro bojler ? Fakt úžasný .

Dokud někdo u nás nezavede net metering , tak oficiální ON-grid nemají smysluplný význam .

Elektronům zdar

[tomas]

... hmmm , takže DC z panelů teče do první škatule , z ní leze maximální AC výkon do baráku , vedle by byla druhá škatule odebírající nadbytečnou AC el. měnící ji na DC pro bojler ? Fakt úžasný .

Dokud někdo u nás nezavede net metering , tak oficiální ON-grid nemají smysluplný význam .

Elektronům zdar

Jestli z toho leze AC nebo DC nebo nějaké pulzy není až tak podstatné pro topné těleso, technicky náročnější je ta vstupní část co ořezává sinusovku.
Také můžeš teoreticky brát přebytečný výkon přímo na DC napětí z panelů (mezi on-grid střídačem a panely), ale regulace bude ještě více zpožděná o reakci střídače na výkon k dispozici na jeho vstupu. Pozor na to že u on-grid střídačů bez galavnického oddělení je fáze i na DC obvodu, takže je nutné se k tomu chovat jako k fázovému vodiči.

[xmasin]

A konkrétní technické provedení toho zdroje? Ono už pro síť je většinou problém i samotný usměrňovač.
Ale prý takové zařízení existuje které odebírá v každém bodě sinusovky stejnou hodnotu nadbytečného výkonu o kterou ji navýšila elektrárna. To zařízení stojí zhruba stejně jako on-grid střídač. Vlastně je to skoro stejné zařízení jen pracuje naopak (rekuperační střídač). Potom už je to jen otázka rychlosti regulace jak rychle dokáže vyhodnotit a zareagovat na vypnutí nebo zapnutí spotřebiče nebo změny výkonu elektrárny.

Technicky bych si to představoval asi tak jako jsou invertorové svářečky s regulaci proudu.

[xmasin]

... hmmm , takže DC z panelů teče do první škatule , z ní leze maximální AC výkon do baráku , vedle by byla druhá škatule odebírající nadbytečnou AC el. měnící ji na DC pro bojler ? Fakt úžasný .
Dokud někdo u nás nezavede net metering , tak oficiální ON-grid nemají smysluplný význam .
Elektronům zdar

To sice ano, ale pokud mám celý barák na AC a chci maximalizovat využití běžnými spotřebiči, tak z DC z panelů AC musím udělat a je otázkou jak vyřešit ukládání přebytků, jestli přes AC nebo přes DC ze střídače nebo přímo z panelů, ale pak asi bude problém s regulací a hledáním MPPT.

[xmasin]

Jestli z toho leze AC nebo DC nebo nějaké pulzy není až tak podstatné pro topné těleso, technicky náročnější je ta vstupní část co ořezává sinusovku.
Také můžeš teoreticky brát přebytečný výkon přímo na DC napětí z panelů (mezi on-grid střídačem a panely), ale regulace bude ještě více zpožděná o reakci střídače na výkon k dispozici na jeho vstupu. Pozor na to že u on-grid střídačů bez galavnického oddělení je fáze i na DC obvodu, takže je nutné se k tomu chovat jako k fázovému vodiči.

Otázka je, jestli by nebylo nejlepší použít klasický usměrňovač a za něj dát DC SSR relé, které by dělalo střídu pomocí PWM. Otázka je, jak by se s tím popasovala síť, na vstupu usměrňovače by asi musely být slušné kondenzátory, ze kterých by se brala energie pro pulzy. Něco jako desulfátor.

[abrams]

A konkrétní technické provedení toho zdroje? Ono už pro síť je většinou problém i samotný usměrňovač.
Ale prý takové zařízení existuje které odebírá v každém bodě sinusovky stejnou hodnotu nadbytečného výkonu o kterou ji navýšila elektrárna. To zařízení stojí zhruba stejně jako on-grid střídač. Vlastně je to skoro stejné zařízení jen pracuje naopak (rekuperační střídač). Potom už je to jen otázka rychlosti regulace jak rychle dokáže vyhodnotit a zareagovat na vypnutí nebo zapnutí spotřebiče nebo změny výkonu elektrárny.

Technicky bych si to představoval asi tak jako jsou invertorové svářečky s regulaci proudu.

Zdravím ,

levnější , povětšinou jednodužší modely svářecích invertorů odebírají AC proud jen na vrcholech sínusovky jako starší spínané zdroje . Pro rovnoměrnější rozložení odběru AC by mohlo pomoci aktivní PFC (power factor correction) , ale nevím jak dalece by to bylo funčtní . Mimoto , svařečí invertory mají výstupní pracovní napětí kolem 24V DC a naprázdno 70 až 90V pro lepší zapálení el. oblouku .

To sice ano, ale pokud mám celý barák na AC a chci maximalizovat využití běžnými spotřebiči, tak z DC z panelů AC musím udělat a je otázkou jak vyřešit ukládání přebytků, jestli přes AC nebo přes DC ze střídače nebo přímo z panelů, ale pak asi bude problém s regulací a hledáním MPPT.

Doma mám také vše na AC a díky ostrovním komponentům je chod maximálně efektivní bez jakýchkoli nežádoucích vlivů na DS (neodebírání el. z DS je nadmíru žádoucí ) . U ON-grid řešení to tak čistě i bezpečně nejde vyřešit teda levněji v porovnání s ostrovem .

Elektornům zdar /

[tomas]

Otázka je, jestli by nebylo nejlepší použít klasický usměrňovač a za něj dát DC SSR relé, které by dělalo střídu pomocí PWM. Otázka je, jak by se s tím popasovala síť, na vstupu usměrňovače by asi musely být slušné kondenzátory, ze kterých by se brala energie pro pulzy. Něco jako desulfátor.

Tady platí úplně to stejné co píše abrams o invertorových svářečkách. Usměrňovač s kondenzátorem je pro síť snad ještě horší než pulzní spínaní v nule, protože má velké proudové pulzy jen ve vrcholcích napěťové sinusovky.

[kodl69]

dnes už musí mít všechny zdroje tuším nad 150W PFC instalováno, takže levnější - dražší všechno jedno. Aktivní PFC je podle mě jedno z největších zvěrstev současné techniky - místo harmonického zkreslení dělá širokopásmovej vf bordel, rádia na KV jsou vedle takovýho zdroje zcela k ničemu, a nejenom vedle, vyzařujou to i vedení... Navíc tahle technologie v podstatě vyřadila ze hry měniče s modifikovanou sinusovkou. Takže abych měl stejnosměrný napětí třeba pro napájení PC, tak si z DC z panelů udělám AC do sítě a potom složitým zdrojem s PFC zase stejnosměrný napětí. proč nepoužít zrovna to stejnosměrný na začátku? Třeba jenom s PWM regulací do boileru?

[xmasin]

dnes už musí mít všechny zdroje tuším nad 150W PFC instalováno, takže levnější - dražší všechno jedno. Aktivní PFC je podle mě jedno z největších zvěrstev současné techniky - místo harmonického zkreslení dělá širokopásmovej vf bordel, rádia na KV jsou vedle takovýho zdroje zcela k ničemu, a nejenom vedle, vyzařujou to i vedení... Navíc tahle technologie v podstatě vyřadila ze hry měniče s modifikovanou sinusovkou. Takže abych měl stejnosměrný napětí třeba pro napájení PC, tak si z DC z panelů udělám AC do sítě a potom složitým zdrojem s PFC zase stejnosměrný napětí. proč nepoužít zrovna to stejnosměrný na začátku? Třeba jenom s PWM regulací do boileru?

Tak to už je opravdu menší zlo spínat v nule. Co se týče toho braní napájení přímo z panelů, tak je otáakza jak to udělat, když by na jednom poli byly připojené dva MPPT rregulátory, jeden pro bojler a jeden on-grin střídač. Otázkou je, jestli tohle nanavrhnout nějakému výrobci střídačů. Pak by šlo udělat, že střídač by měl AC a DC výstup, přičemž DC výstup by byl určený pro odporovou zátěž a řídil by se pomocí PWM, to by pak bylo elegantní řešení.

[mobilik]

Hmm, len pochubujem zeby k tomu pristupil nejaky verobca... Je to podla mna nerealne.

[tomas]

Pokud budeš vždy odebírat z DC strany menší výkon než který aktuálně odebírá MPPT sledovač, potom by se měl sledovač přizpůsobit a panely budou pracovat v MPP bodě.

[xmasin]

Hmm, len pochubujem zeby k tomu pristupil nejaky verobca... Je to podla mna nerealne.

To je otázka, přeci jen by mohl mít určitou výhodu proti ostatním. Otázkou je, jak to celé realizovat, asi by střídač musel být připojený jako hybridní, klidně třífázový a podle toho kolik by měl odběr v jednotlivých fázích, tak by z FVE posílal část výkonu do normální domovní sítě a zbytek by přes PWN posílal do odporové zátěže. Myslím, že třeba Fronius Hybrid Symo by šel takto upravit.

[xmasin]

Pokud budeš vždy odebírat z DC strany menší výkon než který aktuálně odebírá MPPT sledovač, potom by se měl sledovač přizpůsobit a panely budou pracovat v MPP bodě.

A co se stane, když budu odebírat větší výkon? Předpokládám, že začne klesat napětí a celá soustava se rozhodí. Také by to asi vyžadovalo nějakou komunikaci mezi on-grid střídačem a DC zátěží.

[kodl69]

Tak tohle propojení dvou zátěží na DC straně právě řeším, zatím teoreticky, ale už jistě vím:
1.) Vstup do regulátoru Midnite určiě přes diodu.!!!! Vstup do regulátoru pro boiler přes diodu taky, aby kondenzátory neovlivňovaly měření MPPT Midnite.
2.) Regulátor pro boiler se bude zapínat až třeba při SOC baterie víc než 80 procent nebo jak si zvolím.
3.) Regulátor od boileru musí mít omezeno minimální mppt napětí, třeba na 80V, pokud bude chtít midnite víc pro sebe, stáhne si to napětí dolů a ten pro boiler se v podstatě vypne. (Umpp panelů mám cca 90V).

V případě ongrid střídače, který je skoro jistě beztransformátorový, bude ale potom napětí na výstupu druhého střídače pro boiler mít značně rozdílný úrovně proti zemi....(možnost průšvihu díky součtu s napětím DS, při napětí panelů cca 400V může být chvilkama na výstupu střídače pro boiler až 800V proti zemi, a to už končí sranda.
Spíš bych se zamyslel, co od FV očekávám a co mi reálně může přinést. Při dnešních cenách el. energie je ongrid bez zelenýho bonusu nesmysl, spíš bych viděl jako zajímavej systém s bateriemi a hybridním měničem s "přicucáváním" ze sítě pro snížení hodnoty hlavního jističe na celej dům na 1x20A bez omezení komfortu užívání a s alespoň částečným zálohováním spotřeby z vlastního zdroje. A pokud dokoupíš těch panelů aspoň 3kWp tak potom budeš půl roku bez dodávek z DS....